瞬态保护设备
瞬态尖峰可能是由雷击，附近的机械，负载开关的电源飙升等引起的。一个例子是现代汽车，在该汽车上不断增加的车载电子设备连接到电池和交流发电机。交流发电机的输出可能是不稳定的，例如电池断开连接或启动车辆时。
该负载垃圾场可能会达到一百伏，在12 V或24 V导轨上损坏了电子设备。在电动汽车（EV）中，牵引逆变器和机上充电器可以由更有效的SIC设备驱动。这些设备需要在门输入处进行保护，以免在负载下切换引起的瞬变。
可以连接保护设备，例如保险丝，也可以与受保护的敏感电路并行连接。串联连接的设备通常适用于更长的持续时间潮流，而平行保护设备用于高电流和短持续时间潮流，这更常见。
在平行保护设备的分组中，存在几种选项。其中一些显示在表1中。
表1：平行连接的瞬态电涌保护设备的摘要
平行保护设备的基本原理是一旦达到一定的电压水平，然后将电压固定在此水平上，以便所有电流流过它，直到潮流瞬态事件结束为止。对任何平行连接的电涌保护设备的一些基本要求是：
低电容：在正常操作期间，保护装置不应影响信号功率向受保护电路的传递。保护设备的电容和输入处的任何串联电阻形成低通滤波器。这会降低信号质量，尤其是在高开关频率应用中。在这种情况下，低电力保护装置可能是重要的要求。
低泄漏：并行连接的设备在正常操作下的任何泄漏都会增加净备用功率。这可能是电池动力系统中的重要考虑因素。
单向和双向保护：例如，当信号在名义上始终为正时，可以使用单向保护设备，并且该设备可以防止任何负面潮流。虽然双向设备都可以在两个方向上进行保护，但在保护层面可以保持权衡，并取决于所需的正常操作电压范围。
快速响应：根据应用程序，可能需要小于1.0 ns的响应时间。这次也很大程度上取决于外部寄生虫，例如痕量长度的电感。这里的重要因素是在载荷上看到的亮压电压或瞬态的一部分，然后在整个夹紧集合之前。
击穿，夹紧电压和动态电阻：工作电压是正常运行的区域。故障电压（V BR）或保护设备打开的电压需要略高于此工作电压。设备打开后，电流流与其内部电压通过其动态电阻（R DYN）的下降有关。峰值级脉冲电流（I PP ）处的夹紧电压（V夹）如下等式所示： V夹具= V Br + I Pp X R Dyn Dyn，因此，低r Dyn可确保潮流夹具的夹紧电压接近V BR。 V夹需要低于设备的振荡电压等级或受保护的负载。 V BR的温度响应也可能是确保整个操作温度范围内安全操作的重要考虑因素。
重复的激增能力和失败模式：在重复刺激下的可靠性可能是重要的安全考虑因素。在许多情况下，保护装置的温度升高可能是一个限制因素。因此，这种涌动脉冲之间的时间以及保护装置的散热器可能是要考虑的重要因素。对于这些设备的优选故障模式，短暂的失败模式，因为这可以保护下游组件。
电视二极管在2 - 250 AI PP保护中广泛使用，因为它们在性能，可靠性和成本方面提供了折衷。在故障时载体隧道物理学作用的Zener二极管用于较低的电压和较低的功率等级。基于雪崩故障的电视二极管在更高的功率水平上更广泛地使用。这些通常具有V Br的正温系数。齐纳和TVS二极管之间的一个重要区别也是用于电视二极管的更强大的后端组件，以及针对较高功率评级的可靠性和降温改善的较大的模具尺寸。
SIC门保护的不对称电视二极管
Littelfuse近发布了新的一系列不对称电视二极管。这些双向电视二极管具有不同的前向和反向V BR和V夹具等级，并且针对用于SIC MOSFET设备的门保护。例如，让我们看一下Infineon技术的1200 V SIC MOSFET的数据表，AIMCQ120R040M1T。该设备具有电动汽车电源转换中的潜在应用，其静态门电压（V GS）等级为-5V / +23V。
在许多情况下，负VG被用来完全关闭设备，并地降低寄生寄生转弯的风险，这是由于在硬开关条件下的排水节点过渡中的米勒耦合以及地减少开关损耗的风险。 SIC MOSFET的可靠性和性能，尤其是其栅极氧化物，阈值电压的稳定性以及循环循环的状态电阻的漂移，通过控制VGS在栅极节点上产生的任何瞬态时，可以通过控制VG在等级内进行改善。
因此，保护??SIC MOSFET的门节点免受电压瞬变的压力对于确保预期系统寿命的可靠性至关重要。在上面的示例中，-4V和+18 V之间的VGS操作可能会提供舒适的防护乐队。可以通过使用在此上方以电压级别打开的保护设备来确保这一点。
SIC MOSFET所需的不对称门保护已经使用了多个Zeners/TVS二极管。新的TPSMBXX05系列电视二极管可以用单组分解决方案替换它们。显示二极管实现的基本示意图如图1所示。
图1：具有新的TPSMBXX05不对称电视二极管的基本电路示意图显示SIC MOSFET门保护（来源：Littelfuse）
图2描述了这个新系列的一些电气特性。
图2：新的TPSMBXX05不对称电视二极管的电气特性（来源：Littelfuse）
如图2所示，该系列中有各种正V BR电压，范围从15 V到20V。阴性V BR设置为该系列的5V。10，1000 US脉冲的正I PP值（按ISO 76371-3电瞬态指南）的正值范围从24.6 a到正方向的24.6 a到18.6 a，在负方向上为60 a。这对应于在每个端子上安装在5mm x 5mm铜垫上的25°C下的峰值脉冲功率耗散等级（这对应于I PP X V夹）。
设备的代表性IV曲线如图3所示。
图3：TPSMBXX05不对称电视二极管的IV曲线特性（来源：Littelfuse）
